WO2020209020A1 - ミスト供給装置 - Google Patents

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WO2020209020A1
WO2020209020A1 PCT/JP2020/011878 JP2020011878W WO2020209020A1 WO 2020209020 A1 WO2020209020 A1 WO 2020209020A1 JP 2020011878 W JP2020011878 W JP 2020011878W WO 2020209020 A1 WO2020209020 A1 WO 2020209020A1
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WO
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mist
vibration
decontamination
supply device
ultrasonic
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PCT/JP2020/011878
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川崎　康司
角田　大輔
純 益留
はるか 二村
至洋 矢崎
司 北野
志強 郭
亜由美 小川
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株式会社エアレックス
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Definitions

  • the present invention relates to a mist supply device that supplies a decontamination agent as a mist, and more particularly to a mist supply device that supplies a primary mist as a finer secondary mist.
  • Patent Document 1 the decontamination effect of hydrogen peroxide is due to the condensed film of hydrogen peroxide solution that condenses on the surface of the decontamination target site. That is, decontamination is performed by condensing the hydrogen peroxide gas supplied by gasification on the surface of the decontamination target portion such as the wall surface of the decontamination target chamber. Therefore, in order to perfect the decontamination effect of the decontamination target room and improve the efficiency of the decontamination operation, the supply amount of hydrogen peroxide gas is increased to quickly generate a condensed film of hydrogen peroxide solution. Alternatively, it is conceivable to supply the hydrogen peroxide solution in a liquid state (for example, in droplets).
  • the present invention can supply an appropriate amount of the decontamination agent to the decontamination target room by making the decontamination agent a fine mist in response to the above-mentioned problems, and the decontamination effect is perfect. It is an object of the present invention to provide a mist supply device capable of shortening the work time such as aeration and improving the efficiency of decontamination work.
  • the present inventors have found as a result of diligent research that the decontamination agent is made into a mist and that the mist is further made finer by applying ultrasonic vibration to the mist, and the present invention is completed. It came to.
  • the mist supply device A supply device (10, 110, 210) that supplies a decontamination agent as a mist inside the decontamination target room. It has mist generating means (30, 130, 230), mist miniaturizing means (40, 140, 240), and supply ports (50, 150, 250).
  • the mist generating means converts the decontaminating agent into primary mist (32, 132, 232) and supplies it to the mist miniaturizing means.
  • the mist miniaturization means includes one or more shaking discs (41, 42, 141, 142), and ultrasonically vibrates the shaking discs in a direction perpendicular to the board surface (41a, 42a, 141a, 142a).
  • the primary mist is further miniaturized into a secondary mist (33, 133, 233).
  • the generated secondary mist is supplied to the inside of the decontamination target chamber through the supply port.
  • the mist generating means is characterized by being a spray nozzle such as a one-fluid nozzle or a two-fluid nozzle (31), or an ultrasonic mist generator such as an ultrasonic humidifier or a nebulizer (131, 231).
  • the mist miniaturization means includes one pair or two or more pairs of vibration discs.
  • the paired vibration discs are arranged so that their disc surfaces face each other from the outer peripheral side of the primary mist supplied from the mist generating means. It is characterized in that the ultrasonic vibration due to the acoustic flow is controlled so as to concentrate and act on the primary mist.
  • the mist miniaturization means includes a combination of one pair or two or more pairs of vibration discs (241) and reflectors (242).
  • the vibrating surfaces (241a) and the reflecting surfaces (242a) are arranged so as to face each other from the outer peripheral side of the primary mist supplied from the mist generating means.
  • the present invention is the mist supply device according to claim 4, according to claim 5.
  • the supply port has all or a part of the board surface of the vibration board as a supply means for the secondary mist. It is characterized in that the secondary mist is supplied to the inside of the decontamination target chamber by acting the pressing of the acoustic flow generated from the board surface by the acoustic radiation pressure on the secondary mist.
  • the shaking board (41) includes a base (61) and a plurality of transmitters (63).
  • the ultrasonic waves in the front direction of the plurality of transmitters are strengthened against each other, and the ultrasonic waves in the lateral direction of the plurality of transmitters cancel each other out so as to be directional in the direction perpendicular to the board surface of the vibration board. It is characterized by generating an acoustic flow by strong ultrasonic waves.
  • the mist supply device has a mist generating means, a mist miniaturizing means, and a supply port.
  • the mist generating means converts the decontaminating agent into primary mist and supplies it to the mist miniaturizing means.
  • the mist miniaturization means includes one or more vibration discs, and ultrasonically vibrates the vibration discs to generate an acoustic flow by ultrasonic waves in the vertical direction from the board surface. By applying ultrasonic vibration due to an acoustic flow to the primary mist supplied from the mist generating means, the primary mist is made into a finer secondary mist. The generated secondary mist is supplied to the inside of the decontamination target room through the supply port.
  • the decontamination agent by making the decontamination agent a fine mist, an appropriate amount of the decontamination agent can be supplied to the decontamination target room, the decontamination effect is perfected, and aeration is performed. It is possible to provide a mist supply device capable of shortening the work time and improving the efficiency of decontamination work.
  • the mist generating means may be a spray nozzle such as a one-fluid nozzle or a two-fluid nozzle, or an ultrasonic mist generator such as an ultrasonic humidifier or a nebulizer. Therefore, the above-mentioned action and effect can be exhibited more concretely.
  • the mist miniaturization means may include one pair or two or more pairs of vibration discs.
  • the pair of vibrating discs are arranged so that their disc surfaces face each other from the outer peripheral side of the primary mist supplied from the mist generating means.
  • the ultrasonic vibration due to the acoustic flow is controlled so as to concentrate on the primary mist. Therefore, the above-mentioned action and effect can be exhibited more concretely.
  • the mist miniaturization means may include a combination of one pair or two or more pairs of vibration discs and reflectors.
  • the vibrating surfaces and the reflecting surfaces of each other are arranged so as to face each other from the outer peripheral side of the primary mist supplied from the mist generating means.
  • the supply port may have all or a part of the board surface of the vibration board as a means for supplying the secondary mist.
  • the secondary mist is pressed by the acoustic radiation pressure of the acoustic flow generated from the board surface.
  • the secondary mist is supplied to the inside of the decontamination target room. Therefore, the above-mentioned action and effect can be exhibited more concretely. Therefore, the above-mentioned action and effect can be exhibited more concretely.
  • the vibration disc includes a board and a plurality of transmitters, and the wave transmitters of the plurality of transmitters are uniformly arranged on the plane of the board and these transmitters. May be operated in phase.
  • the ultrasonic waves in the front direction of the plurality of transmitters are strengthened with each other, and the ultrasonic waves in the lateral direction of the plurality of transmitters cancel each other out.
  • the mist supply device is a decontamination target room, such as a clean room or an isolator, a pass box connected to these decontamination target rooms, or a decontamination arranged inside these decontamination target rooms.
  • the mist supply device according to the present invention refers to a supply device that converts a decontamination agent into fine mist and supplies it, unlike a conventional supply device that gasifies and supplies the decontamination agent.
  • the mist supply device is used not only for converting a decontamination agent into a fine mist and supplying it, but also for converting another liquid such as water into a fine mist and supplying it.
  • the mist supply device is used to supply fine water mist (also referred to as fog) into the room, which is optimal for decontamination. It may be used when adjusting the humidity.
  • the term "mist” is broadly interpreted as a state of droplets of a decontaminating agent that is refined and suspended in the air, a state in which gas and droplets of the decontaminating agent are mixed. It is assumed that the decontamination agent includes a state in which the phase change of condensation and evaporation is repeated between the gas and the droplet.
  • the particle size is also broadly interpreted to include mist, fog, droplets, etc., which are subdivided depending on the case.
  • the primary mist is called mist (sometimes defined as 10 ⁇ m or less) or fog (sometimes defined as 5 ⁇ m or less), and one having a particle size larger than that.
  • the secondary mist means that the primary mist is miniaturized by the action of ultrasonic vibration.
  • the primary mist droplets of 3 ⁇ m to 10 ⁇ m or more
  • mist, fog, and droplets is made uniform into ultrafine particles of 3 ⁇ m or less by the action of ultrasonic vibration. It is considered that a high degree of decontamination effect is exhibited even in a short time (described later).
  • mist supply device in the mist supply device according to each of the following embodiments, hydrogen peroxide solution is used as the decontamination agent.
  • the decontamination agent supplied by the mist supply device according to the present invention is not limited to the hydrogen peroxide solution, and may be a liquid decontamination agent such as an aqueous solution of peracetic acid.
  • the first embodiment relates to a mist supply device that communicates with the bottom wall surface of an isolator or the like and supplies hydrogen peroxide solution mist as a decontaminating agent to the inside of the isolator or the like.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the inside of the mist supply device according to the first embodiment as viewed from the side.
  • the mist supply device 10 includes a housing 20 made of a stainless metal plate, a mist generator 30 that generates primary mist, and mist fineness that further miniaturizes the generated primary mist into secondary mist. It has a conversion device 40 and a supply port 50 for discharging the generated secondary mist.
  • the mist generator 30 converts the decontamination agent into primary mist and supplies it to the mist miniaturization device 40.
  • the two-fluid spray nozzle 31 is used as the mist generator 30, and is arranged on the bottom wall surface 21 of the housing 20. Further, in the first embodiment, hydrogen peroxide solution (35 W / V%) was used as the decontamination agent.
  • the two-fluid spray nozzle 31 converts the hydrogen peroxide solution into a primary mist with compressed air from a compressor (not shown) to form a hydrogen peroxide solution mist 32, which is supplied to the mist miniaturizing device 40.
  • the mist generator is not limited to the two-fluid spray nozzle, and the mist generator, the output, and the like are not particularly limited.
  • the mist miniaturization device 40 includes two vibration discs 41 and 42.
  • the two vibrating discs 41 and 42 are the mist of the two-fluid spray nozzle 31 with the vibrating surfaces 41a and 42a facing each other in the horizontal direction with the insides of the two side wall surfaces 22 and 23 of the housing 20 facing each other as their backs. It is arranged toward the upper part of the discharge port 31a.
  • the mist miniaturization device 40 is a fine mist 33 of the secondary mist obtained by miniaturizing the hydrogen peroxide solution mist 32 generated by the bifluid spray nozzle 31 as the primary mist. The details of miniaturization will be described later.
  • the supply port 50 is opened in the upper wall surface 24 of the housing 20, and the inside of an isolator (not shown) in which the fine mist 33 miniaturized by the mist miniaturizing device 40 as a secondary mist is communicated to the upper part of the housing 20. Supply to.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing a state in which a plurality of ultrasonic speakers are arranged on a speaker board in a vibration board provided in the mist miniaturization device 40 according to the first embodiment.
  • the vibration board 41 includes a base and a plurality of transmitters.
  • the speaker board 61 is used as the board, and the ultrasonic speaker 63 is used as the transmitter.
  • 25 ultrasonic speakers 63 are arranged on the flat surface 62 of the speaker base 61 in a unified wave transmission direction (front left direction in the drawing) of their vibration surfaces 64.
  • the number of ultrasonic speakers is not particularly limited.
  • a super-directional ultrasonic speaker was used as the ultrasonic speaker 63.
  • a frequency modulation type ultrasonic speaker DC12V, 50mA
  • the type, size and structure, output, etc. of the ultrasonic speaker are not particularly limited.
  • the vibration disc provided in the mist miniaturization device 40 is not limited to the ultrasonic speaker, and the means for generating ultrasonic waves, the frequency range, the output, and the like are not particularly limited.
  • the front surface of each ultrasonic speaker 63 As the directional ultrasonic waves strengthen each other, the lateral ultrasonic waves of each ultrasonic speaker 63 cancel each other out.
  • the ultrasonic speaker 63 arranged on the speaker board 61 vibrates ultrasonically, a highly directional acoustic flow traveling in the air in the vertical direction is generated from each shaking surface 64.
  • the hydrogen peroxide solution mist 32 becomes a fine mist 33 that is highly refined by the action of ultrasonic vibration due to the acoustic flow generated from the vibration surfaces 41a and 42a, and travels upward in the drawing from the supply port 50. It is supplied to the inside of an isolator (not shown) that communicates with the upper part.
  • the fine mist 33 is miniaturized by the action of ultrasonic vibration and has a small particle size and a large surface area, it is considered that the evaporation efficiency of the mist is high and evaporation and condensation are repeated. Further, the fine mist 33 is a highly fine mist and forms a uniform and thin condensed film on the inner wall surface of the isolator and the outer surface of the equipment arranged inside. Therefore, unnecessary condensation does not occur on the inner wall surface of the isolator and the outer surface of the internal equipment.
  • the fine mist 33 of hydrogen peroxide is supplied to the inside of the isolator while receiving the action of ultrasonic vibration, so that the decontamination effect is exhibited while repeating evaporation, condensation and miniaturization.
  • ultrafine particles of hydrogen peroxide of 3 ⁇ m or less and hydrogen peroxide gas coexist in the isolator while undergoing a phase change to develop an advanced decontamination environment.
  • the concentration of the decontaminating agent in the fine mist 33 can be increased by repeating re-evaporation and condensation of a condensed film formed of a uniform and thin layer on the inner wall surface of the isolator and the outer surface of the internal equipment. Therefore, efficient decontamination is possible with a small amount of decontamination agent. Further, since decontamination can be efficiently performed with a small amount of decontamination agent, the efficiency of aeration of the condensed film of the fine mist 33 remaining inside the isolator is improved, and the decontamination operation can be shortened.
  • the second embodiment relates to a mist supply device that supplies hydrogen peroxide solution mist as a decontaminating agent to the inside of the isolator or the like by communicating with the bottom wall surface of the isolator or the like as in the first embodiment. is there.
  • the structure of the mist generator is different.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the inside of the mist supply device according to the second embodiment as viewed from the side.
  • the mist supply device 110 includes a housing 120 made of a stainless metal plate, a mist generator 130 that generates primary mist, and mist fineness that further miniaturizes the generated primary mist into secondary mist. It has a conversion device 140 and a supply port 150 for discharging the generated secondary mist.
  • the mist generator 130 converts the decontamination agent into primary mist and supplies it to the mist miniaturization device 140.
  • the nebulizer 131 is used as the mist generator 130 and is arranged on the bottom wall surface 121 of the housing 120. Further, in the second embodiment, hydrogen peroxide solution (35 W / V%) was used as the decontamination agent as in the first embodiment.
  • the nebulizer 131 includes a main body container 131b that houses a hydrogen peroxide solution supplied from the outside and has a mist discharge port 131a, and an ultrasonic vibrator 131c arranged inside the main body container 131b.
  • the ultrasonic vibrator 131c immersed in the hydrogen peroxide solution ultrasonically vibrates to convert the hydrogen peroxide solution into a primary mist to form a hydrogen peroxide solution mist 132, which is supplied to the mist miniaturizing device 140. ..
  • the mist generator is not limited to the nebulizer, and the mist generator, the output, and the like are not particularly limited.
  • the mist miniaturization device 140 has the same configuration as that of the first embodiment, and includes two vibration discs 141 and 142.
  • the two vibrating discs 141 and 142 are of the main body container 131b of the nebulizer 131 with the vibrating surfaces 141a and 142a facing each other in the horizontal direction with the insides of the two side wall surfaces 122 and 123 of the housing 120 facing each other as their backs. It is arranged toward the upper part of the mist discharge port 131a.
  • the mist miniaturization device 140 is a fine mist 133 of the secondary mist obtained by miniaturizing the hydrogen peroxide solution mist 132 generated by the nebulizer 131 as the primary mist. The details of miniaturization will be described later.
  • the structures of the two vibration discs 141 and 142 are the same as those in the first embodiment (see FIG. 2).
  • the supply port 150 opens in the upper wall surface 124 of the housing 120, and the inside of an isolator (not shown) in which the fine mist 133 miniaturized by the mist miniaturization device 140 as a secondary mist is communicated to the upper part of the housing 120. Supply to.
  • the hydrogen peroxide solution mist 132 becomes a fine mist 133 that is highly refined by the action of ultrasonic vibration due to the acoustic flow generated from the vibration surfaces 141a and 142a, and travels upward in the drawing from the supply port 150. It is supplied to the inside of an isolator (not shown) that communicates with the upper part.
  • the fine mist 133 is miniaturized by the action of ultrasonic vibration and has a small particle size and a large surface area, it is considered that the evaporation efficiency of the mist is high and evaporation and condensation are repeated. Further, the fine mist 133 is a highly fine mist and forms a uniform and thin condensed film on the inner wall surface of the isolator and the outer surface of the equipment arranged inside. Therefore, unnecessary condensation does not occur on the inner wall surface of the isolator and the outer surface of the internal equipment.
  • the fine mist 133 of hydrogen peroxide is supplied to the inside of the isolator while receiving the action of ultrasonic vibration, so that the decontamination effect is exhibited while repeating evaporation, condensation and miniaturization.
  • ultrafine particles of hydrogen peroxide of 3 ⁇ m or less and hydrogen peroxide gas coexist in the isolator while undergoing a phase change to develop an advanced decontamination environment.
  • the concentration of the decontaminating agent in the fine mist 133 can be increased by repeating re-evaporation and condensation of a condensed film formed of a uniform and thin layer on the inner wall surface of the isolator and the outer surface of the internal equipment. Therefore, efficient decontamination is possible with a small amount of decontamination agent. Further, since decontamination can be efficiently performed with a small amount of decontamination agent, the efficiency of aeration of the condensed film of the fine mist 133 remaining inside the isolator is improved, and the decontamination operation can be shortened.
  • the third embodiment relates to a mist supply device that is arranged inside the isolator and supplies hydrogen peroxide solution mist as a decontaminating agent to the inside of the isolator.
  • FIG. 4 is a front view (A) and a cross-sectional view (B) of the inside of the mist supply device according to the third embodiment as viewed from the side.
  • the mist supply device 210 includes a housing 220 made of a stainless metal plate, a mist generator 230 that generates primary mist, and mist fineness that further miniaturizes the generated primary mist into secondary mist. It has a conversion device 240 and a supply port 250 for discharging the generated secondary mist.
  • the mist supply device 210 has its bottom wall surface 221 in contact with the inner wall surface of the bottom wall surface 301 of the isolator body (not shown), and its side wall surface 222 on the side of the isolator body. It is arranged so as to be in contact with the inner wall surface of the wall surface 302, and the supply port 250 is opened inside the isolator body.
  • the mist generator 230 converts the decontamination agent into primary mist and supplies it to the mist miniaturization device 240.
  • the nebulizer 231 is used as the mist generator 230.
  • hydrogen peroxide solution 35 W / V% was used as the decontamination agent as in the first embodiment.
  • the nebulizer 231 constitutes the base portion of the housing 220, and is provided with an ultrasonic oscillator 231c inside.
  • the ultrasonic vibrator 231c immersed in the hydrogen peroxide solution ultrasonically vibrates to convert the hydrogen peroxide solution into a primary mist to obtain the hydrogen peroxide solution mist 232, which is supplied to the mist miniaturizing device 240. ..
  • the mist generator is not limited to the nebulizer, and the mist generator, the output, and the like are not particularly limited.
  • the mist miniaturization device 240 includes a pair of vibration discs 241 and a reflector 242.
  • the pair of vibration board 241 and the reflection board 242 are arranged so that the vibration surface 241a and the reflection surface 242a face each other in the horizontal direction so as to face the central portion in the vertical direction of the housing 220 toward the upper part of the nebulizer 231. ing. Further, the vibration board 241 is arranged wider than the reflection board 242 in height and width, and the portion of the vibration surface 241a that does not face the reflection board 242 is opened toward the inside of the isolator (FIG. 4). See (A)).
  • the mist miniaturizing device 240 configured in this way is a fine mist 233 of the secondary mist obtained by refining the hydrogen peroxide solution mist 232 generated by the nebulizer 231 as the primary mist.
  • the details of miniaturization will be described later.
  • the structure of the vibration board 241 is the same as that of the first embodiment (see FIG. 2).
  • the supply port 250 opens to the upper part and the left and right side parts of the reflector 242 at the upper part of the housing 220, and the fine mist 233 refined by the mist miniaturizing device 240 as the secondary mist is inside the isolator (not shown). (See FIG. 4 (A)).
  • each shaking board 241 vibrates ultrasonically in this state, a highly directional acoustic flow traveling in the vertical direction from the shaking surface 241a (indicated by an arrow from the board surface of FIG. 4B). ) Occurs.
  • the acoustic flow generated from the vibration surface 241a of the vibration board 241 acts on the hydrogen peroxide solution mist 232 emitted from the nebulizer 231 together with the sound flow reflected by the reflection board 242.
  • the hydrogen peroxide solution mist 232 travels toward the upper side of the drawing (direction of the supply port 250) due to the discharge pressure from the nebulizer 231.
  • the hydrogen peroxide solution mist 232 becomes a fine mist 233 that is highly refined by the action of ultrasonic vibration due to the acoustic flow generated from the vibration surface 241a and the acoustic flow reflected by the reflector 242. It diffuses upward and to the left and right in the drawing of A) and is supplied to the inside of the isolator (not shown) from the supply port 250.
  • the fine mist 233 diffused upward and left and right from the supply port 250 is pressed by the acoustic radiation pressure of the acoustic flow generated from the portion of the vibration surface 241a of the vibration board 241 that does not face the reflection board 242. It is circulated and dispersed inside the isolator. This situation is shown by the white arrows in FIGS. 4A and 4B.
  • the fine mist 233 is refined by the action of ultrasonic vibration, the particle size is small, and the surface area is large, it is considered that the evaporation efficiency of the mist is high and evaporation and condensation are repeated. Further, the fine mist 233 is a highly fine mist and forms a uniform and thin condensed film on the inner wall surface of the isolator and the outer surface of the equipment arranged inside. Therefore, unnecessary condensation does not occur on the inner wall surface of the isolator and the outer surface of the internal equipment.
  • the fine mist 233 of hydrogen peroxide is supplied to the inside of the isolator while being affected by ultrasonic vibration, so that the decontamination effect is exhibited while repeating evaporation, condensation and miniaturization.
  • ultrafine particles of hydrogen peroxide of 3 ⁇ m or less and hydrogen peroxide gas coexist in the isolator while undergoing a phase change to develop an advanced decontamination environment.
  • the decontamination agent concentration in the fine mist 233 can be increased by repeating re-evaporation and condensation of a condensed film formed of a uniform and thin layer on the inner wall surface of the isolator and the outer surface of the internal equipment. Therefore, efficient decontamination is possible with a small amount of decontamination agent. Further, since decontamination can be efficiently performed with a small amount of decontamination agent, the efficiency of aeration of the condensed film of the fine mist 233 remaining inside the isolator is improved, and the decontamination operation can be shortened.
  • the decontamination agent as a fine mist, an appropriate amount of the decontamination agent can be supplied to the decontamination target room, and the decontamination effect is perfect. It is possible to provide a mist supply device capable of shortening the work time such as aeration and improving the efficiency of decontamination work.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the inside of the isolator in which the mist supply device according to the first embodiment is arranged, as viewed from the side.
  • the isolator 400 has the mist supply device 10 according to the first embodiment arranged outside the bottom wall surface 401.
  • the configuration of the mist supply device 10 is as described above. Further, in this example, hydrogen peroxide solution (35 W / V%) was used as the decontamination agent.
  • two ultrasonic vibrating discs 411 and 412 are used for circulating and dispersing the fine mist 33 supplied from the mist supply device 10 to the inside of the isolator 400.
  • the circulation dispersion of the fine mist 33 is not limited to the ultrasonic vibration board, and a normal circulation fan or the like may be adopted.
  • the two vibration discs 411 and 412 are provided inside the isolator 400.
  • the two vibrating discs 411 and 412 have the vibrating surfaces 411a and 412a horizontal inside the isolator 400 at two locations inside the isolator 400, the lower part of the right wall surface and the upper part of the left wall surface shown. It is arranged in the direction.
  • These two vibration boards 411 and 412 are arranged so that the board surfaces (vibration surfaces) do not face each other (the board surfaces face each other in front of each other). The reason for arranging the two vibration discs 411 and 412 without facing each other and the behavior of the fine mist 33 will be described later.
  • the structure of the vibration board 411 (the same applies to 412) is the same as the structure in which a plurality of ultrasonic speakers are arranged on the speaker board described in the first embodiment (see FIG. 2).
  • the vibrating board 411 arranged in the lower right of the drawing inside the isolator 400 has its vibrating surface 411a directed to the left in the drawing.
  • the ultrasonic speaker 63 (see FIG. 2) vibrates ultrasonically in this state, a highly directional acoustic flow 411b traveling in the vertical direction (left direction in the drawing) from the vibration surface 411a is supplied from the mist supply device 10.
  • 33 is taken in and pressed by acoustic radiation pressure to move it in the traveling direction (left direction in the drawing) of the acoustic flow 411b.
  • the fine mist 33 becomes finer mist 33a due to the action of ultrasonic vibration by the acoustic flow 411b, and is circulated and dispersed inside the isolator 400.
  • the vibrating board 412 arranged in the upper left of the figure inside the isolator 400 has its vibrating surface 412a facing to the right in the figure.
  • the ultrasonic speaker 63 (see FIG. 2) vibrates ultrasonically
  • the highly directional acoustic flow 412b traveling in the vertical direction (right direction in the drawing) from the vibration surface 412a is further refined by the action of the acoustic flow 411b.
  • the fine mist 33a sent and sent is pressed by the acoustic radiation pressure to move the acoustic flow 412b in the traveling direction (right direction in the drawing).
  • the fine mist 33a becomes a more stable fine mist 33b due to the action of ultrasonic vibration by the acoustic flow 412b, and is circulated and dispersed inside the isolator 400.
  • the vibrating board 411 and the vibrating board 412 are arranged so that the vibrating surfaces 411a and 412a do not face each other from the front.
  • the shaking surface 411a of the shaking board 411 and the shaking surface 412a of the shaking board 412 face each other from the front, the ultrasonic waves generated from the shaking boards 411 and 412 interact with each other to generate a standing wave sound field. This is because when a standing wave sound field is generated, the fine mists 33a and 33b cannot move without being pressed by the acoustic radiation pressure.
  • the fine mists 33a and 33b which are highly finely stabilized by the acoustic flow 411b and the acoustic flow 412b, circulate so as to rotate in the indicated arrow method (clockwise).
  • the acoustic flow 411b and the acoustic flow 412b are longitudinal waves of stable standing waves transmitted on a plane, and propagate as air currents having no difference in wind speed as compared with the direct method from the mist nozzle and the fan method.
  • the fine mists 33a and 33b are further refined by the action of ultrasonic vibration to have a small particle size and a large surface area, it is considered that the evaporation efficiency of the mist is high and evaporation and condensation are repeated. Further, the fine mists 33a and 33b are highly finely refined mists and form a uniform and thin condensed film on the inner wall surface of the isolator 400. Therefore, as compared with the conventional decontamination operation, a partially uneven and thick condensed film is not formed on the inner wall surface of the isolator 400.
  • the fine mists 33a and 33b of hydrogen peroxide circulate while repeating evaporation, condensation, and miniaturization inside the isolator 400 while constantly receiving the action of ultrasonic vibration.
  • the inner wall surface of the isolator 400 is also constantly subjected to the action of ultrasonic vibration, and re-evaporation and condensation of a uniform and thin condensed film are repeated. From these facts, it is considered that ultrafine particles of hydrogen peroxide of 3 ⁇ m or less and hydrogen peroxide gas coexist in the isolator 400 while undergoing a phase change to develop an advanced decontamination environment.
  • the concentration of the decontamination agent in the decontamination mist can be increased by repeating re-evaporation and condensation of the condensed film formed of a uniform and thin layer on the inner wall surface of the isolator 400, and a small amount of the decontamination agent. Enables efficient decontamination. In addition, since decontamination can be performed efficiently with a small amount of decontamination agent, the efficiency of aeration after decontamination can be improved and the decontamination operation can be shortened.
  • the effect of removing the deposits on the inner wall surface of the isolator 400 can be obtained by the ultrasonic vibration and the acoustic radiation pressure due to the acoustic flow 411b and the acoustic flow 412b.
  • the mist supply device according to the present invention can be effectively used to enable efficient decontamination.
  • a mist supply device in which a plurality of ultrasonic speakers are arranged on a speaker board is used as a vibration board.
  • any type of vibration disc is used as long as it has a vibration disc in which a Langevin type vibrating element is fixed to a stainless steel plate having a certain area as a vibration disc and other ultrasonically vibrating discs. You may do so.
  • a mist supply device in which a plurality of ultrasonic speakers are arranged on a speaker board is used as a vibration board, and the ultrasonic speakers are arranged in a unified wave transmission direction, and these ultrasonic waves are arranged.
  • the speakers are operated in the same phase.
  • the present invention is not limited to this, and a plurality of ultrasonic speakers may be operated in different phases.
  • aqueous hydrogen peroxide H 2 O 2 aqueous solution
  • the present invention is not limited to this, and any liquid decontamination agent used as a decontamination agent may be used.
  • Mist supply device 20, 120, 230 ... Housing, 21, 22, 23, 24, 121, 122, 123, 124, 221, 222 ... Wall surface, 30, 130, 230 ... Mist generator, 31 ... Two-fluid spray nozzle, 131, 231 ... Nebulizer, 31a, 131a ... mist discharge port, 131b ... main body container, 131c, 231c ... Ultrasonic oscillator, 32, 132, 232 ... Hydrogen peroxide solution mist, 33, 133, 233 ... Fine mist, 40, 140, 240 ... Mist miniaturization device, 41, 42, 141, 142, 241 ... shaking board, 242 ...

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Abstract

除染剤を微細なミストとすることにより、除染対象室に適正量の除染剤を供給することができ、除染効果の完璧を図ると共に、エアレーションなどの作業時間を短縮して除染作業の効率化を図ることのできるミスト供給装置を提供する。　ミスト供給装置は、ミスト発生手段とミスト微細化手段と供給口とを有している。ミスト発生手段は、除染剤を１次ミストに変換してミスト微細化手段に供給する。ミスト微細化手段は、１又は２以上の震動盤を具備し、当該震動盤を超音波振動させて盤面から垂直方向に超音波による音響流を発生させる。ミスト発生手段から供給された前記１次ミストに音響流による超音波振動を作用させることにより、当該１次ミストを更に微細化した２次ミストとする。発生した２次ミストは、供給口を介して除染対象室の内部に供給される。

Description

ミスト供給装置
　本発明は、除染剤をミスト化して供給するミスト供給装置に関するものであり、特に、１次ミストを更に微細化した２次ミストとして供給するミスト供給装置に関するものである。
　医薬品或いは食品などを製造する製造現場、或いは、手術室などの医療現場においては、室内の無菌状態を維持することが重要である。特に医薬品製造の作業室である無菌室の除染においては、ＧＭＰ（Ｇｏｏｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｐｒａｃｔｉｃｅ）に即した高度な除染バリデーションを完了させる必要がある。
　近年、無菌室などの作業室（以下、除染対象室という）の除染には、過酸化水素（ガス又はミスト）が広く採用されている。この過酸化水素は、強力な滅菌効果を有し、安価で入手しやすく、且つ、最終的には酸素と水に分解する環境に優しい除染ガスとして有効である。そこで、除染対象室の内部に過酸化水素水をガス化して効率よく供給する提案が下記特許文献１など多くなされている。
　一方、過酸化水素による除染効果は、除染対象部位の表面に凝縮する過酸化水素水の凝縮膜によるものであることが下記特許文献１に記載されている。つまり、ガス化して供給した過酸化水素ガスを除染対象室の壁面など除染対象部位の表面に凝縮させることにより除染が行われる。従って、除染対象室の除染効果の完璧を図ると共に除染操作の効率化を図るためには、過酸化水素ガスの供給量を多くして過酸化水素水の凝縮膜を速やかに発生させるか、或いは、過酸化水素水を液状のまま（例えば、液滴で）供給することが考えられる。
特開２００６－３２０３９２号公報 特公昭６１－４５４３号公報
　ところで、除染対象室に過剰量の過酸化水素ガスを供給し、或いは、過酸化水素水の液滴を直接供給すれば過度な凝縮やムラの多い凝縮が起こり、除染対象室の内部に配置されている各種製造設備や精密測定機器或いは除染対象室の壁面などが発生した高濃度の過酸化水素水の凝縮膜により腐食されるという不具合が生じる。また、過酸化水素による除染の後には、除染対象室の内部に残留した過酸化水素や凝縮膜を清浄空気で除去するエアレーションを行う。しかし、過剰量の過酸化水素ガスや過酸化水素水の液滴を供給した場合には、除染対象室の壁面などに発生した高濃度の過酸化水素水の凝縮膜を除去するエアレーションに多くに時間を要するという問題があった。
　そこで、本発明は、上記の諸問題に対処して、除染剤を微細なミストとすることにより、除染対象室に適正量の除染剤を供給することができ、除染効果の完璧を図ると共に、エアレーションなどの作業時間を短縮して除染作業の効率化を図ることのできるミスト供給装置を提供することを目的とする。
　上記課題の解決にあたり、本発明者らは、鋭意研究の結果、除染剤をミスト化すると共に、これに超音波振動を作用させることで更に微細化したミストとなることを見出し本発明の完成に至った。
　即ち、本発明に係るミスト供給装置は、請求項１の記載によれば、
　除染対象室の内部に除染剤をミスト化して供給する供給装置（１０、１１０、２１０）であって、
　ミスト発生手段（３０、１３０、２３０）と、ミスト微細化手段（４０、１４０、２４０）と、供給口（５０、１５０、２５０）とを有し、
　前記ミスト発生手段は、前記除染剤を１次ミスト（３２、１３２、２３２）に変換して前記ミスト微細化手段に供給し、
　前記ミスト微細化手段は、１又は２以上の震動盤（４１、４２、１４１、１４２）を具備し、当該震動盤を超音波振動させて盤面（４１ａ、４２ａ、１４１ａ、１４２ａ）から垂直方向に超音波による音響流を発生させ、
　前記ミスト発生手段から供給された前記１次ミストに前記音響流による超音波振動を作用させることにより、当該１次ミストを更に微細化した２次ミスト（３３、１３３、２３３）とし、
　発生した前記２次ミストは、前記供給口を介して前記除染対象室の内部に供給されることを特徴とする。
　また、本発明は、請求項２の記載によれば、請求項１に記載のミスト供給装置であって、
　前記ミスト発生手段は、１流体ノズルや２流体ノズル（３１）などのスプレーノズル、又は、超音波加湿器やネブライザー（１３１、２３１）などの超音波によるミスト発生器であることを特徴とする。
　また、本発明は、請求項３の記載によれば、請求項１又は２に記載のミスト供給装置であって、
　前記ミスト微細化手段は、１対又は２対以上の震動盤を具備し、
　対をなす前記震動盤は、互いにその盤面を前記ミスト発生手段から供給された前記１次ミストの外周部側から対向させて配置することにより、
　前記音響流による超音波振動が前記１次ミストに集中して作用するように制御されることを特徴とする。
　また、本発明は、請求項４の記載によれば、請求項１又は２に記載のミスト供給装置であって、
　前記ミスト微細化手段は、１対又は２対以上の震動盤（２４１）と反射盤（２４２）との組み合わせを具備し、
　対をなす前記震動盤と反射盤との組み合わせは、互いの震動面（２４１ａ）と反射面（２４２ａ）とを前記ミスト発生手段から供給された前記１次ミストの外周部側から対向させて配置することにより、
　前記震動盤から発生した音響流と前記反射盤により反射した音響流とによる超音波振動が前記１次ミストに集中して作用するように制御されることを特徴とする。
　また、本発明は、請求項５の記載によれば、請求項４に記載のミスト供給装置であって、
　前記供給口は、前記震動盤の全部又は一部の盤面を前記２次ミストの供給手段として有し、
　当該盤面から発生する音響流の音響放射圧による押圧を前記２次ミストに作用させることにより、当該２次ミストを前記除染対象室の内部に供給することを特徴とする。
　また、本発明は、請求項６の記載によれば、請求項１～５のいずれか１つに記載のミスト供給装置であって、
　前記震動盤（４１）は、基盤（６１）と複数の送波器（６３）とを具備し、
　前記基盤の平面（６２）上に前記複数の送波器の送波方向を統一して配置すると共にこれらの送波器を同位相で作動させることにより、
　前記複数の送波器の正面方向の超音波を互いに強め合うと共に、当該複数の送波器の横方向の超音波を互いに打ち消し合うようにして、前記震動盤の盤面から垂直方向に指向性の強い超音波による音響流を発生させることを特徴とする。
　上記構成によれば、本発明に係るミスト供給装置は、ミスト発生手段とミスト微細化手段と供給口とを有している。ミスト発生手段は、除染剤を１次ミストに変換してミスト微細化手段に供給する。ミスト微細化手段は、１又は２以上の震動盤を具備し、当該震動盤を超音波振動させて盤面から垂直方向に超音波による音響流を発生させる。ミスト発生手段から供給された１次ミストに音響流による超音波振動を作用させることにより、当該１次ミストを更に微細化した２次ミストとする。発生した２次ミストは、供給口を介して除染対象室の内部に供給される。
　このように、上記構成によれば、除染剤を微細なミストとすることにより、除染対象室に適正量の除染剤を供給することができ、除染効果の完璧を図ると共に、エアレーションなどの作業時間を短縮して除染作業の効率化を図ることのできるミスト供給装置を提供することができる。
　また、上記構成によれば、ミスト発生手段は、１流体ノズルや２流体ノズルなどのスプレーノズル、又は、超音波加湿器やネブライザーなどの超音波によるミスト発生器であってもよい。よって、上記作用効果をより具体的に発揮することができる。
　また、上記構成によれば、ミスト微細化手段は、１対又は２対以上の震動盤を具備していてもよい。この対をなす震動盤は、互いにその盤面をミスト発生手段から供給された１次ミストの外周部側から対向させて配置する。このことにより、音響流による超音波振動が１次ミストに集中して作用するように制御される。よって、上記作用効果をより具体的に発揮することができる。
　また、上記構成によれば、ミスト微細化手段は、１対又は２対以上の震動盤と反射盤との組み合わせを具備していてもよい。この対をなす震動盤と反射盤との組み合わせは、互いの震動面と反射面とをミスト発生手段から供給された１次ミストの外周部側から対向させて配置する。このことにより、震動盤から発生した音響流と反射盤により反射した音響流とによる超音波振動が１次ミストに集中して作用する。よって、上記作用効果をより具体的に発揮することができる。
　また、上記構成によれば、供給口は、震動盤の全部又は一部の盤面を２次ミストの供給手段として有していてもよい。この盤面から発生する音響流の音響放射圧による押圧を２次ミストに作用させる。このことにより、２次ミストを除染対象室の内部に供給する。よって、上記作用効果をより具体的に発揮することができる。よって、上記作用効果をより具体的に発揮することができる。
　また、上記構成によれば、震動盤は、基盤と複数の送波器とを具備し、基盤の平面上に複数の送波器の送波方向を統一して配置すると共にこれらの送波器を同位相で作動させるようにしてもよい。その結果、複数の送波器の正面方向の超音波を互いに強め合うと共に、当該複数の送波器の横方向の超音波を互いに打ち消し合うようになる。このことにより、震動盤の盤面から垂直方向に指向性の強い超音波による音響流を発生させることができる。よって、上記作用効果をより具体的に発揮することができる。
第１実施形態に係るミスト供給装置の内部を側面から見た断面図である。 第１実施形態に係るミスト微細化装置が具備する震動盤においてスピーカー基盤に複数の超音波スピーカーを配置した状態を示す概要斜視図である。 第２実施形態に係るミスト供給装置の内部を側面から見た断面図である。 第３実施形態に係るミスト供給装置の（Ａ）正面図、（Ｂ）内部を側面から見た断面図である。 第１実施形態に係るミスト供給装置を配置したアイソレーターの内部を側面から見た概要断面図である。
　本発明に係るミスト供給装置は、除染対象室としてクリーンルームやアイソレーター、或いは、これらの除染対象室に連接するパスボックスなどの内部、又は、これらの除染対象室の内部に配置された除染対象装置又は除染対象物品などを除染するために、これらの除染対象室の内部に除染剤を供給するための供給装置をいう。また、本発明に係るミスト供給装置は、除染剤をガス化して供給する従来の供給装置とは異なり、除染剤を微細なミストに変換して供給する供給装置をいう。
　また、本発明に係るミスト供給装置は、除染剤を微細なミストに変換して供給するのみならず、水など他の液体を微細なミストに変換して供給する際にも使用される。例えば、除染に先立ってアイソレーター内部の調湿を行う際に、本発明に係るミスト供給装置を使用して微細な水のミスト（フォグともいう）を室内に供給して、除染に最適な湿度に調湿する際に使用してもよい。
　また、本発明において「ミスト」とは、広義に解釈するものであって、微細化して空気中に浮遊する除染剤の液滴の状態、除染剤のガスと液滴が混在した状態、除染剤がガスと液滴との間で凝縮と蒸発との相変化を繰り返している状態などを含むものとする。また、粒径に関しても、場合によって細かく区分されるミスト・フォグ・液滴などを含んで広義に解釈する。
　よって、本発明において１次ミストとは、ミスト（１０μｍ以下と定義される場合もある）或いはフォグ（５μｍ以下と定義される場合もある）と呼ばれるもの、及び、それ以上の粒径を有するものも含むものとする。また、本発明において２次ミストとは、１次ミストが超音波振動の作用を受けて微細化したものをいう。特に、本発明における２次ミストは、超音波振動の作用により、ミスト・フォグ・液滴などの１次ミスト（３μｍ～１０μｍ或いはそれ以上の液滴）が、３μｍ以下の超微細粒子に均一化されて短時間においても高度な除染効果を発揮するものと考えられる（後述する）。
　以下、本発明に係るミスト供給装置を各実施形態により詳細に説明する。なお、本発明は、下記の各実施形態にのみ限定されるものではない。以下に示す各実施形態に係るミスト供給装置においては、除染剤として過酸化水素水を使用する。なお、本発明に係るミスト供給装置で供給する除染剤は、過酸化水素水に限るものではなく、過酢酸の水溶液など液状の除染剤であればよい。
　＜第１実施形態＞
　本第１実施形態は、アイソレーターなどの底壁面に連通して除染剤としての過酸化水素水ミストをアイソレーターなどの内部に供給するミスト供給装置に関するものである。図１は、本第１実施形態に係るミスト供給装置の内部を側面から見た断面図である。図１において、ミスト供給装置１０は、ステンレス製金属板からなる筐体２０と、１次ミストを発生するミスト発生装置３０と、発生した１次ミストを更に微細化して２次ミストとするミスト微細化装置４０と、発生した２次ミストを放出する供給口５０とを有している。
　ミスト発生装置３０は、除染剤を１次ミストに変換してミスト微細化装置４０に供給する。なお、本第１実施形態においては、ミスト発生装置３０として二流体スプレーノズル３１を使用し、筐体２０の底壁面２１に配置されている。また、本第１実施形態においては、除染剤として過酸化水素水（３５W／V％）を使用した。
　二流体スプレーノズル３１は、コンプレッサー（図示せず）からの圧縮空気により過酸化水素水を１次ミスト化して過酸化水素水ミスト３２とし、ミスト微細化装置４０に供給する。なお、第１実施形態においては、ミスト発生装置に関しては二流体スプレーノズルに限るものではなく、ミスト発生手段及び出力等について特に限定するものではない。
　ミスト微細化装置４０は、２台の震動盤４１、４２を具備している。２台の震動盤４１、４２は、筐体２０の対向する２面の側壁面２２、２３の内部を背にして、震動面４１ａ、４２ａを水平方向に対向させて二流体スプレーノズル３１のミスト放出口３１ａの上部に向けて配置されている。また、ミスト微細化装置４０は、二流体スプレーノズル３１が１次ミストとして発生させた過酸化水素水ミスト３２を微細化した２次ミストの微細ミスト３３とする。なお、微細化の詳細については後述する。
　供給口５０は、筐体２０の上壁面２４に開口して、ミスト微細化装置４０が２次ミストとして微細化した微細ミスト３３を筐体２０の上部に連通したアイソレーター（図示せず）の内部に供給する。
　ここで、震動盤４１（４２も同じ）について説明する。図２は、本第１実施形態に係るミスト微細化装置４０が具備する震動盤においてスピーカー基盤に複数の超音波スピーカーを配置した状態を示す概要斜視図である。図２において、震動盤４１は、基盤と複数の送波器とを具備している。本第１実施形態においては、基盤としてスピーカー基盤６１を使用し、送波器として超音波スピーカー６３を使用した。本第１実施形態においては、スピーカー基盤６１の平面６２上に２５個の超音波スピーカー６３をそれらの震動面６４の送波方向（図示正面左方向）を統一して配置されている。なお、超音波スピーカーの個数は、特に限定するものではない。
　本第１実施形態においては、超音波スピーカー６３として超指向性の超音波スピーカーを使用した。具体的には、周波数４０ＫＨｚ付近の超音波を送波する周波数変調方式の超音波スピーカー（ＤＣ１２Ｖ、５０ｍＡ）を使用した。なお、超音波スピーカーの種類、大きさと構造、出力等に関しては、特に限定するものではない。また、第１実施形態においては、ミスト微細化装置４０が具備する震動盤に関しては超音波スピーカーに限るものではなく、超音波の発生手段、周波数域及び出力等について特に限定するものではない。
　本第１実施形態において、複数（２５個）の超音波スピーカー６３の震動面６４の送波方向を統一すると共にこれらの送波器を同位相で作動させることにより、各超音波スピーカー６３の正面方向の超音波が互いに強め合うと共に、各超音波スピーカー６３の横方向の超音波が互いに打ち消し合うようになる。その結果、スピーカー基盤６１に配置された超音波スピーカー６３が超音波振動すると、各震動面６４から垂直方向に空気中を進行する指向性の強い音響流が発生する。なお、超音波制御装置（図示せず）により超音波スピーカー６３の周波数と出力を制御することにより、効率的な微細化効果を得ることができる。
　次に、上記構成に係るミスト供給装置１０の内部における過酸化水素水ミスト３２と微細ミスト３３の挙動について、図１を用いて説明する。
　この状態で各震動盤４１、４２の超音波スピーカー６３が超音波振動すると、２つの震動面４１ａ、４２ａからそれぞれ垂直方向に進行する指向性の強い音響流（盤面から矢印で表示）が発生する。これらの震動盤４１、４２の震動面４１ａ、４２ａから発生した音響流は、二流体スプレーノズル３１から放出された過酸化水素水ミスト３２に作用する。この過酸化水素水ミスト３２は、二流体スプレーノズル３１からの放出圧により図示上方（供給口５０の方向）に向かって進行する。このとき、過酸化水素水ミスト３２は、震動面４１ａ、４２ａから発生した音響流による超音波振動の作用により高度に微細化された微細ミスト３３となり、図示上方に向かって進行し供給口５０から上部に連通したアイソレーター（図示せず）の内部に供給される。
　このとき、微細ミスト３３は、超音波振動の作用で微細化され粒径が小さく表面積が大きくなることから、ミストの蒸発効率が高く蒸発と凝縮とを繰り返しているものと考えられる。また、微細ミスト３３は、高度に微細化されたミストでありアイソレーターの内壁面及び内部に配置された機器類の外表面に均一且つ薄層の凝縮膜を形成する。従ってアイソレーターの内壁面や内部の機器類の外表面に無駄な凝縮を起こすことがない。
　このように、過酸化水素の微細ミスト３３は、超音波振動の作用を受けながらアイソレーターの内部に供給されるので、蒸発と凝縮と微細化を繰り返しながら除染効果を発揮する。このことにより、アイソレーターの内部には過酸化水素の３μｍ以下の超微細粒子と過酸化水素ガスとが相変化しながら共存して高度な除染環境を発現するものと考えられる。
　また、アイソレーターの内壁面や内部の機器類の外表面に均一且つ薄層で形成された凝縮膜が再蒸発と凝縮とを繰り返すことにより、微細ミスト３３中の除染剤濃度を上げることが可能で、少量の除染剤で効率の良い除染を可能にする。また、少量の除染剤で効率よく除染できるので、アイソレーターの内部に残留した微細ミスト３３の凝縮膜のエアレーションの効率も向上し除染操作の短時間化が可能となる。
　＜第２実施形態＞
　本第２実施形態においては、上記第１実施形態と同様に、アイソレーターなどの底壁面に連通して除染剤としての過酸化水素水ミストをアイソレーターなどの内部に供給するミスト供給装置に関するものである。なお、本第２実施形態においては、ミスト発生装置の構造が異なる。図３は、本第２実施形態に係るミスト供給装置の内部を側面から見た断面図である。図３において、ミスト供給装置１１０は、ステンレス製金属板からなる筐体１２０と、１次ミストを発生するミスト発生装置１３０と、発生した１次ミストを更に微細化して２次ミストとするミスト微細化装置１４０と、発生した２次ミストを放出する供給口１５０とを有している。
　ミスト発生装置１３０は、除染剤を１次ミストに変換してミスト微細化装置１４０に供給する。なお、本第２実施形態においては、ミスト発生装置１３０としてネブライザー１３１を使用し、筐体１２０の底壁面１２１に配置されている。また、本第２実施形態においては、上記第１実施形態と同様に、除染剤として過酸化水素水（３５W／V％）を使用した。
　ネブライザー１３１は、外部から供給される過酸化水素水を収容しミスト放出口１３１ａを備えた本体容器１３１ｂと、その内部に配置された超音波振動子１３１ｃとを具備している。この状態で、過酸化水素水に浸漬された超音波振動子１３１ｃが超音波振動することにより過酸化水素水を１次ミスト化して過酸化水素水ミスト１３２とし、ミスト微細化装置１４０に供給する。なお、本第２実施形態においては、ミスト発生装置に関してはネブライザーに限るものではなく、ミスト発生手段及び出力等について特に限定するものではない。
　ミスト微細化装置１４０は、上記第１実施形態と同様の構成をしており、２台の震動盤１４１、１４２を具備している。２台の震動盤１４１、１４２は、筐体１２０の対向する２面の側壁面１２２、１２３の内部を背にして、震動面１４１ａ、１４２ａを水平方向に対向させてネブライザー１３１の本体容器１３１ｂのミスト放出口１３１ａの上部に向けて配置されている。また、ミスト微細化装置１４０は、ネブライザー１３１が１次ミストとして発生させた過酸化水素水ミスト１３２を微細化した２次ミストの微細ミスト１３３とする。なお、微細化の詳細については後述する。なお、２台の震動盤１４１、１４２の構造については、上記第１実施形態と同様である（図２参照）。
　供給口１５０は、筐体１２０の上壁面１２４に開口して、ミスト微細化装置１４０が２次ミストとして微細化した微細ミスト１３３を筐体１２０の上部に連通したアイソレーター（図示せず）の内部に供給する。
　次に、上記構成に係るミスト供給装置１１０の内部における過酸化水素水ミスト１３２と微細ミスト１３３の挙動について、図３を用いて説明する。
　この状態で各震動盤１４１、１４２の超音波スピーカー６３（図２参照）が超音波振動すると、２つの震動面１４１ａ、１４２ａからそれぞれ垂直方向に進行する指向性の強い音響流（盤面から矢印で表示）が発生する。これらの震動盤１４１、１４２の震動面１４１ａ、１４２ａから発生した音響流は、ネブライザー１３１から放出された過酸化水素水ミスト１３２に作用する。この過酸化水素水ミスト１３２は、ネブライザー１３１からの放出圧により図示上方（供給口１５０の方向）に向かって進行する。このとき、過酸化水素水ミスト１３２は、震動面１４１ａ、１４２ａから発生した音響流による超音波振動の作用により高度に微細化された微細ミスト１３３となり、図示上方に向かって進行し供給口１５０から上部に連通したアイソレーター（図示せず）の内部に供給される。
　このとき、微細ミスト１３３は、超音波振動の作用で微細化され粒径が小さく表面積が大きくなることから、ミストの蒸発効率が高く蒸発と凝縮とを繰り返しているものと考えられる。また、微細ミスト１３３は、高度に微細化されたミストでありアイソレーターの内壁面及び内部に配置された機器類の外表面に均一且つ薄層の凝縮膜を形成する。従ってアイソレーターの内壁面や内部の機器類の外表面に無駄な凝縮を起こすことがない。
　このように、過酸化水素の微細ミスト１３３は、超音波振動の作用を受けながらアイソレーターの内部に供給されるので、蒸発と凝縮と微細化を繰り返しながら除染効果を発揮する。このことにより、アイソレーターの内部には過酸化水素の３μｍ以下の超微細粒子と過酸化水素ガスとが相変化しながら共存して高度な除染環境を発現するものと考えられる。
　また、アイソレーターの内壁面や内部の機器類の外表面に均一且つ薄層で形成された凝縮膜が再蒸発と凝縮とを繰り返すことにより、微細ミスト１３３中の除染剤濃度を上げることが可能で、少量の除染剤で効率の良い除染を可能にする。また、少量の除染剤で効率よく除染できるので、アイソレーターの内部に残留した微細ミスト１３３の凝縮膜のエアレーションの効率も向上し除染操作の短時間化が可能となる。
　＜第３実施形態＞
　本第３実施形態においては、上記第１及び第２実施形態と異なり、アイソレーターの内部に配置されて除染剤としての過酸化水素水ミストをアイソレーターの内部に供給するミスト供給装置に関するものである。図４は、本第３実施形態に係るミスト供給装置の（Ａ）正面図、（Ｂ）内部を側面から見た断面図である。図４において、ミスト供給装置２１０は、ステンレス製金属板からなる筐体２２０と、１次ミストを発生するミスト発生装置２３０と、発生した１次ミストを更に微細化して２次ミストとするミスト微細化装置２４０と、発生した２次ミストを放出する供給口２５０とを有している。
　なお、本第３実施形態において、ミスト供給装置２１０は、その底壁面２２１をアイソレーター本体（図示せず）の底壁面３０１の内壁面に接するように、また、その側壁面２２２をアイソレーター本体の側壁面３０２の内壁面に接するように配置され、供給口２５０をアイソレーター本体の内部に開口している。
　ミスト発生装置２３０は、除染剤を１次ミストに変換してミスト微細化装置２４０に供給する。なお、本第３実施形態においては、ミスト発生装置２３０としてネブライザー２３１を使用する。また、本第３実施形態においては、上記第１実施形態と同様に、除染剤として過酸化水素水（３５W／V％）を使用した。
　ネブライザー２３１は、筐体２２０の基底部を構成し、その内部に超音波振動子２３１ｃを具備している。この状態で、過酸化水素水に浸漬された超音波振動子２３１ｃが超音波振動することにより過酸化水素水を１次ミスト化して過酸化水素水ミスト２３２とし、ミスト微細化装置２４０に供給する。なお、本第３実施形態においては、ミスト発生装置に関してはネブライザーに限るものではなく、ミスト発生手段及び出力等について特に限定するものではない。
　ミスト微細化装置２４０は、１対の震動盤２４１と反射盤２４２とを具備している。１対の震動盤２４１と反射盤２４２とは、筐体２２０の上下方向中央部に対向するように震動面２４１ａと反射面２４２ａとを水平方向に対向させてネブライザー２３１の上部に向けて配置されている。また、震動盤２４１は、高さ及び横幅において反射盤２４２よりも広く配置されており、震動面２４１ａのうち反射盤２４２に対向しない部分は、アイソレーターの内部に向けて開放されている（図４（Ａ）参照）。このように構成されたミスト微細化装置２４０は、ネブライザー２３１が１次ミストとして発生させた過酸化水素水ミスト２３２を微細化した２次ミストの微細ミスト２３３とする。なお、微細化の詳細については後述する。なお、震動盤２４１の構造については、上記第１実施形態と同様である（図２参照）。
　供給口２５０は、筐体２２０の上部の反射盤２４２の上部及び左右側部に開口して、ミスト微細化装置２４０が２次ミストとして微細化した微細ミスト２３３をアイソレーター（図示せず）の内部に供給する（図４（Ａ）参照）。
　次に、上記構成に係るミスト供給装置２１０の内部における過酸化水素水ミスト２３２と微細ミスト２３３の挙動について、図４を用いて説明する。
　この状態で各震動盤２４１の超音波スピーカー６３（図２参照）が超音波振動すると、震動面２４１ａから垂直方向に進行する指向性の強い音響流（図４（Ｂ）の盤面から矢印で表示）が発生する。この震動盤２４１の震動面２４１ａから発生した音響流は、反射盤２４２に反射した音響流と共にネブライザー２３１から放出された過酸化水素水ミスト２３２に作用する。この過酸化水素水ミスト２３２は、ネブライザー２３１からの放出圧により図示上方（供給口２５０の方向）に向かって進行する。このとき、過酸化水素水ミスト２３２は、震動面２４１ａから発生した音響流と反射盤２４２に反射した音響流とによる超音波振動の作用により高度に微細化された微細ミスト２３３となり、図４（Ａ）の図示上方及び左右に向かって拡散し供給口２５０からアイソレーター（図示せず）の内部に供給される。
　また、供給口２５０から上方及び左右に向かって拡散した微細ミスト２３３は、震動盤２４１の震動面２４１ａのうち反射盤２４２に対向しない部分から発生する音響流の音響放射圧の押圧を受けて、アイソレーターの内部に循環分散される。この様子を図４（Ａ）及び（Ｂ）の白抜き矢印で示している。
　このとき、微細ミスト２３３は、超音波振動の作用で微細化され粒径が小さく表面積が大きくなることから、ミストの蒸発効率が高く蒸発と凝縮とを繰り返しているものと考えられる。また、微細ミスト２３３は、高度に微細化されたミストでありアイソレーターの内壁面及び内部に配置された機器類の外表面に均一且つ薄層の凝縮膜を形成する。従ってアイソレーターの内壁面や内部の機器類の外表面に無駄な凝縮を起こすことがない。
　このように、過酸化水素の微細ミスト２３３は、超音波振動の作用を受けながらアイソレーターの内部に供給されるので、蒸発と凝縮と微細化を繰り返しながら除染効果を発揮する。このことにより、アイソレーターの内部には過酸化水素の３μｍ以下の超微細粒子と過酸化水素ガスとが相変化しながら共存して高度な除染環境を発現するものと考えられる。
　また、アイソレーターの内壁面や内部の機器類の外表面に均一且つ薄層で形成された凝縮膜が再蒸発と凝縮とを繰り返すことにより、微細ミスト２３３中の除染剤濃度を上げることが可能で、少量の除染剤で効率の良い除染を可能にする。また、少量の除染剤で効率よく除染できるので、アイソレーターの内部に残留した微細ミスト２３３の凝縮膜のエアレーションの効率も向上し除染操作の短時間化が可能となる。
　これまで説明したように、上記各実施形態によれば、除染剤を微細なミストとすることにより、除染対象室に適正量の除染剤を供給することができ、除染効果の完璧を図ると共に、エアレーションなどの作業時間を短縮して除染作業の効率化を図ることのできるミスト供給装置を提供することができる。
　ここで、上記構成に係るミスト供給装置の使用状態を実施例により説明する。図５は、上記第１実施形態に係るミスト供給装置を配置したアイソレーターの内部を側面から見た概要断面図である。
　図５において、アイソレーター４００は、その底壁面４０１の外部に上記第１実施形態に係るミスト供給装置１０を配置している。ミスト供給装置１０の構成は、上述の通りである。また、本実施例においては、除染剤として過酸化水素水（３５W／V％）を使用した。
　本実施例においては、ミスト供給装置１０からアイソレーター４００の内部に供給された微細ミスト３３の循環分散に２台の超音波振動盤４１１、４１２を採用した。なお、微細ミスト３３の循環分散は、超音波振動盤に限るものではなく、通常の循環ファンなどを採用するようにしてもよい。
　ここで、アイソレーター４００の内部における微細ミスト３３の循環分散について説明する。本実施例においては、アイソレーター４００の内部に２台の震動盤４１１、４１２を具備している。２台の震動盤４１１、４１２は、アイソレーター４００の内部の図示右壁面下部及び図示左壁面上部の２か所に側壁面４０２、４０３を背にして震動面４１１ａ、４１２ａをアイソレーター４００の内部に水平方向に向けて配置されている。これら２台の震動盤４１１、４１２は、互いに盤面（震動面）を対向（盤面同士が互いに正面に向き合うこと）させることなく配置されている。２台の震動盤４１１、４１２を対向させずに配置する理由、及び、微細ミスト３３の挙動については後述する。なお、震動盤４１１（４１２も同じ）の構造については、上記第１実施形態で説明したスピーカー基盤に複数の超音波スピーカーを配置した構造と同様である（図２参照）。
　次に、ミスト供給装置１０からアイソレーター４００の内部に供給された微細ミスト３３の挙動について説明する。なお、図５においては、アイソレーター４００の内部の図示右下に配置した震動盤４１１は、その震動面４１１ａを図示左方向に向けている。この状態で超音波スピーカー６３（図２参照）が超音波振動すると、震動面４１１ａから垂直方向（図示左方向）に進行する指向性の強い音響流４１１ｂがミスト供給装置１０から供給された微細ミスト３３を取り込んで、音響放射圧による押圧を作用させ、音響流４１１ｂの進行方向（図示左方向）に移動させる。この際に微細ミスト３３は、音響流４１１ｂによる超音波振動の作用により更に微細化された微細ミスト３３ａとなりアイソレーター４００の内部に循環分散される。
　一方、アイソレーター４００の内部の図示左上に配置した震動盤４１２は、その震動面４１２ａを図示右方向に向けている。この状態で、超音波スピーカー６３（図２参照）が超音波振動すると、震動面４１２ａから垂直方向（図示右方向）に進行する指向性の強い音響流４１２ｂが音響流４１１ｂの作用により更に微細化され送られてきた微細ミスト３３ａに音響放射圧による押圧を作用させ、音響流４１２ｂの進行方向（図示右方向）に移動させる。この際に微細ミスト３３ａは、音響流４１２ｂによる超音波振動の作用により更に安定した微細ミスト３３ｂとなりアイソレーター４００の内部に循環分散される。
　このように、アイソレーター４００の内部では、震動盤４１１と震動盤４１２とが互いの震動面４１１ａ、４１２ａを正面から対向させずに配置されている。震動盤４１１の震動面４１１ａと震動盤４１２の震動面４１２ａが正面から対向した場合には、各震動盤４１１、４１２から発生する超音波が互いに作用して定在波音場を発生させる。定在波音場が発生した場合には、微細ミスト３３ａ、３３ｂが音響放射圧による押圧を受けることがなく移動できないからである。
　このように、アイソレーター４００の内部では、音響流４１１ｂ及び音響流４１２ｂにより高度に微細安定化された微細ミスト３３ａ、３３ｂが、図示矢印方法（図示右回り）に旋回するように循環する。なお、音響流４１１ｂ及び音響流４１２ｂは、平面上で伝わる安定した定常波の縦波であって、ミストノズルからの直接方式やファン方式に比べ、風速差のない気流として伝搬する。
　このとき、微細ミスト３３ａ、３３ｂは、超音波振動の作用で更に微細化され粒径が小さく表面積が大きくなることから、ミストの蒸発効率が高く蒸発と凝縮とを繰り返しているものと考えられる。また、微細ミスト３３ａ、３３ｂは、高度に微細化されたミストでありアイソレーター４００の内壁面に均一且つ薄層の凝縮膜を形成する。従って、従来の除染操作に比べアイソレーター４００の内壁面に部分的でムラ及び厚みのある凝縮膜を生じさせることがない。
　このように、過酸化水素の微細ミスト３３ａ、３３ｂは、超音波振動の作用を常に受けながらアイソレーター４００の内部で蒸発と凝縮と微細化を繰り返しながら循環する。また、アイソレーター４００の内壁面においても、超音波振動の作用を常に受け均一且つ薄層の凝縮膜の再蒸発と凝縮とが繰り返される。これらのことにより、アイソレーター４００の内部には過酸化水素の３μｍ以下の超微細粒子と過酸化水素ガスとが相変化しながら共存して高度な除染環境を発現するものと考えられる。
　また、アイソレーター４００の内壁面に均一且つ薄層で形成された凝縮膜が再蒸発と凝縮とを繰り返すことにより、除染ミスト中の除染剤濃度を上げることが可能で、少量の除染剤で効率の良い除染を可能にする。また、少量の除染剤で効率よく除染できるので、除染後のエアレーションの効率も向上し除染操作の短時間化も可能である。更に、副次的効果であるが、音響流４１１ｂ及び音響流４１２ｂによる超音波振動及び音響放射圧によって、アイソレーター４００の内壁面への付着物の除去効果も得られる。
　このように、本実施例においては、アイソレーター４００の内部に供給される微細ミスト３３が既に高度に微細化されていることに加え、アイソレーター４００の内部の２台の震動盤４１１、４１２の音響波からの超音波振動の作用を常に受けながらアイソレーター１０の内部で蒸発と凝縮と微細化を繰り返す。また、音響波による音響放射圧の押圧によりアイソレーター４００の内部を循環する。よって、本実施例においては、本発明に係るミスト供給装置を有効に利用して効率的な除染を可能とする。
　なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限らず、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）上記実施形態においては、ミスト供給装置の震動盤としてスピーカー基盤に複数の超音波スピーカーを配置したものを使用した。しかし、これに限るものではなく、震動盤として一定面積を有するステンレス板にランジュバン型震動子を固定した震動盤やその他の超音波振動する盤面を有するものであればどのような震動盤を使用するようにしてもよい。
（２）上記実施形態においては、ミスト供給装置の震動盤としてスピーカー基盤に複数の超音波スピーカーを配置したものを使用し、超音波スピーカーの送波方向を統一して配置すると共にこれらの超音波スピーカーを同位相で作動させるようにした。しかし、これに限るものではなく、複数の超音波スピーカーを異なる位相で作動させるようにしてもよい。
（３）上記実施形態においては、除染剤として過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２水溶液）を使用した。しかし、これに限るものではなく、除染剤として使用される液体状の除染剤であればどのようなものを使用するようにしてもよい。
１０、１１０、２１０…ミスト供給装置、２０、１２０、２３０…筐体、
２１、２２、２３、２４、１２１、１２２、１２３、１２４、２２１、２２２…壁面、
３０、１３０、２３０…ミスト発生装置、
３１…二流体スプレーノズル、１３１、２３１…ネブライザー、
３１ａ、１３１ａ…ミスト放出口、１３１ｂ…本体容器、
１３１ｃ、２３１ｃ…超音波振動子、
３２、１３２、２３２…過酸化水素水ミスト、３３、１３３、２３３…微細ミスト、
４０、１４０、２４０…ミスト微細化装置、
４１、４２、１４１、１４２、２４１…震動盤、２４２…反射盤、
４１ａ、４２ａ、１４１ａ、１４２ａ、２４１ａ…震動面、２４２ａ…反射面、
５０、１５０、２５０…供給口、
６１…スピーカー基盤、６２…スピーカー基盤の平面、
６３…超音波スピーカー、６４…超音波スピーカーの震動面、
４００…アイソレーター、３０１、３０２、４０１、４０２、４０３、４０４…壁面、
４１１、４１２…震動盤、４１１ａ、４１２ａ…震動面、４１１ｂ、４１２ｂ…音響流。

Claims (6)

  1. 　除染対象室の内部に除染剤をミスト化して供給する供給装置であって、
    　ミスト発生手段と、ミスト微細化手段と、供給口とを有し、
    　前記ミスト発生手段は、前記除染剤を１次ミストに変換して前記ミスト微細化手段に供給し、
    　前記ミスト微細化手段は、１又は２以上の震動盤を具備し、当該震動盤を超音波振動させて盤面から垂直方向に超音波による音響流を発生させ、
    　前記ミスト発生手段から供給された前記１次ミストに前記音響流による超音波振動を作用させることにより、当該１次ミストを更に微細化した２次ミストとし、
    　発生した前記２次ミストは、前記供給口を介して前記除染対象室の内部に供給されることを特徴とするミスト供給装置。
  2. 　前記ミスト発生手段は、１流体ノズルや２流体ノズルなどのスプレーノズル、又は、超音波加湿器やネブライザーなどの超音波によるミスト発生器であることを特徴とする請求項１に記載のミスト供給装置。
  3. 　前記ミスト微細化手段は、１対又は２対以上の震動盤を具備し、
    　対をなす前記震動盤は、互いにその盤面を前記ミスト発生手段から供給された前記１次ミストの外周部側から対向させて配置することにより、
    　前記音響流による超音波振動が前記１次ミストに集中して作用するように制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載のミスト供給装置。
  4. 　前記ミスト微細化手段は、１対又は２対以上の震動盤と反射盤との組み合わせを具備し、
    　対をなす前記震動盤と反射盤との組み合わせは、互いの震動面と反射面とを前記ミスト発生手段から供給された前記１次ミストの外周部側から対向させて配置することにより、
    　前記震動盤から発生した音響流と前記反射盤により反射した音響流とによる超音波振動が前記１次ミストに集中して作用するように制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載のミスト供給装置。
  5. 　前記供給口は、前記震動盤の全部又は一部の盤面を前記２次ミストの供給手段として有し、
    　当該盤面から発生する音響流の音響放射圧による押圧を前記２次ミストに作用させることにより、当該２次ミストを前記除染対象室の内部に供給することを特徴とする請求項４に記載のミスト供給装置。
  6. 　前記震動盤は、基盤と複数の送波器とを具備し、
    　前記基盤の平面上に前記複数の送波器の送波方向を統一して配置すると共にこれらの送波器を同位相で作動させることにより、
    　前記複数の送波器の正面方向の超音波を互いに強め合うと共に、当該複数の送波器の横方向の超音波を互いに打ち消し合うようにして、前記震動盤の盤面から垂直方向に指向性の強い超音波による音響流を発生させることを特徴とする請求項１～５のいずれか１つに記載のミスト供給装置。
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